Як вибрати витратомір солоної води?

Вибір витратоміра для вимірювання солоної води

У хімічній промисловості солоних озер точне та надійне вимірювання витрати розсолу є критично важливим для контролю процесів та використання ресурсів. З удосконаленням промислової автоматизації витратоміри, особливо електромагнітні витратоміри (mag flow), стали життєво важливими пристроями для вимірювання витрати в системах обробки розсолу. Розсіл із солоних озер зазвичай має високу провідність, також він дуже корозійний і має тенденцію до кристалізації, що дуже ускладнює вимірювання витрати для деяких технологій вимірювання витрати, таких як турбінний витратомір (TUF) або чавунний об'ємний витратомір. У цій статті розповідається про те, як вибрати витратоміри для солоного розсолу. Вона зосереджена на перевагах магнітних витратомірів у складних умовах, таких як дуже високі або низькі температури, корозійне середовище та висока концентрація мінералів.

Вимірювач витрати солоної води потрібен у хімічній промисловості Солоного озера

Огляд

Хімічна промисловість Солоних озер перетворює розсіл на корисні мінерали, такі як літій, калій, бор і магній. Ці розсоли зазвичай дуже солоні, дуже корозійні та мають високу електропровідність (часто понад 100 м/см). Вони також мають тенденцію кристалізуватися під час течії. Крім того, багато заводів з переробки розсолу працюють у дуже спекотних або дуже холодних місцях, з температурою від -30 °C до 90 °C. Вони також часто використовують сильні кислоти та луги у своїх виробничих лініях. Через ці складні умови вибір правильних інструментів для вимірювання витрати дуже важливий для забезпечення стабільного та тривалого контролю процесу.

Електромагнітний витратомір – ідеальне рішення для вимірювання солоної води

Магнітний витратомір – найкращий спосіб вимірювання солоної води.

Електромагнітні витратоміри популярні в хімічних застосуваннях на солоних озерах, оскільки вони можуть точно вимірювати рідини з високою провідністю та абразивністю без втрати тиску. Вони також є витратомірами, які не піддаються корозії. Вони чудово підходять для вимірювання розсолу, оскільки виготовлені з матеріалів, які не піддаються корозії, не заважають і працюють з пластиковими або футерованими трубопроводами. У цій статті розглядаються ключові фактори, які слід враховувати під час вибору витратоміра для солоної води, включаючи властивості рідини, умови встановлення та сценарії застосування, такі як дозування, вимірювання об'єму та торговельний облік.

Як вибрати електромагнітні витратоміри для солоної води?

Розмір датчика потоку солоної води краще такого ж, як і розмір трубопроводу

Вибір розміру витратоміра солоної води

Вибір діаметра електромагнітного витратоміра не обов'язково збігається з діаметром, і має базуватися на швидкості потоку та витраті. Однак, як сировина та проміжна рідина для хімічної промисловості Солоного озера, він має характеристики високої в'язкості та низької швидкості потоку (зазвичай 2,0-4,0 м/с). Електромагнітні витратоміри можна використовувати на таких трубопроводах з тим самим діаметром датчика, що й діаметр труби. Коли швидкість потоку нижче 1,0 м/с, можна вибрати електромагнітний витратомір з відповідним діаметром потоку, щоб забезпечити точність вимірювання та відносно зменшити інвестиції. Нижче наведено діапазон витрат солоної води та розмір датчика магнітного витратоміра.

Вибір швидкості потоку та діапазону

Виберіть правильний діапазон потоку солоної води

У хімічній промисловості Солт-Лейк-Сіті переважно використовуються антикорозійні пластикові трубопроводи, а враховуючи футеровку витратомірів солоної води, швидкість потоку зазвичай контролюється на рівні 2 м/с. Для деяких матеріалів, схильних до кристалізації (таких як розчин карбонату натрію, розчин інгредієнта: кристалізується переважно бор-магнієвий комплекс), вживаються заходи для збільшення швидкості потоку до 3,0-4,0 м/с. Збільшення швидкості потоку призведе до збільшення шуму потоку, що може вплинути на точність вимірювання через вібрацію трубопроводу. За умов встановлення магнітних витратомірів, амортизатори слід встановити до та після них. Повний діапазон магнітного витратоміра перевищує очікуване максимальне значення потоку, зазвичай у 1,2 раза перевищує очікуваний максимальний потік. Звичайна швидкість вимірювання потоку перевищує 50% від повного діапазону приладу, щоб забезпечити певну точність вимірювання.

Вибір електродів та вкладишів

Виберіть відповідні лінії та електроди для магнітного витратоміра сольової води

Для середовищ, які не утворюють кристалів, грудок або відкладень, що не забруднюють електрод, слід використовувати стандартні електроди; в іншому випадку слід використовувати скребкові електроди. У хімічній промисловості Солт-Лейк-Сіті, за винятком використання електромагнітних витратомірів зі скребковим електродом для легкокристалізованих лужних розчинів, розчинів інгредієнтів (кристалізація комплексних солей бору та магнію), промивних розчинів тощо, для решти використовуються електромагнітні витратоміри зі стандартним електродом. Через те, що технологічні трубопроводи в цеху здебільшого виготовлені з пластикового ізоляційного матеріалу, якщо вибрано двоелектродний електромагнітний витратомір, необхідно встановити заземлююче кільце для забезпечення точності вимірювання. Однак звичайні заземлюючі кільця схильні до корозії, а використання корозійностійких титанових або танталових заземлювальних кілець є дорогим. Тому для забезпечення точності вимірювання, зниження витрат, а також для спрощення встановлення та обслуговування вибирають триелектродний електромагнітний витратомір.

A: Застосовується; B: Доступно, короткий термін служби; N: Не можна використовувати; R: Кімнатна температура; S: Температура кипіння; Sat: насичення;

Вибір магнітного витратоміра для солоної води

Магнітний витратомір з дистанційним дисплеєм для солоної води

Типи електромагнітних витратомірів поділяються на інтегровані та з дистанційним дисплеєм. Найнижча температура взимку може сягати -30 ℃, і багато електромагнітних витратомірів використовуються на відкритому повітрі. Вологість навколишнього середовища для процесів розділення магнію та літію, фільтрації під тиском та промивання у виробництві літієво-борових систем є відносно високою. Температура для таких процесів, як рафінування, випаровування та перетворення, може сягати 90 ℃. Тому для робочих умов, таких як висока вологість, низька температура, високотемпературні рідини та джерела вібрації, вибирається витратомір з дистанційним дисплеєм, щоб ефективно запобігти впливу на вимірювальні компоненти, забезпечити точність вимірювання та забезпечити термін служби електромагнітного витратоміра. Однак слід зазначити, що сигнальний кабель між датчиком електромагнітного витратоміра та перетворювачем не повинен бути занадто довгим, і слід використовувати спеціальний кабель виробника, інакше

Це вплине на точність вимірювання. Для решти робочих умов інтегрована конструкція є більш ідеальною.

Вибір тиску та температури

Фактичний робочий тиск солоної води в трубопроводі повинен бути нижчим за номінальний робочий тиск витратоміра розсолу . Слід звернути увагу на те, чи є в трубопроводі негативний тиск, наприклад, у процесі випаровування, де негативний тиск може досягати -60 кПа. Такі робочі умови слід повідомити технічному персоналу виробника витратоміра солоної води під час замовлення, а також слід пред'явити суворі вимоги до матеріалу футеровки. Фактична температура повинна відповідати температурним вимогам, зазначеним витратоміром.

Вибір джерела живлення

При виборі витратоміра розсолу слід визначити джерело живлення 220 В або 24 В постійного струму.

Вибір джерела живлення для електромагнітного витратоміра повинен базуватися на самому витратомірі та навколишньому середовищі на об'єкті. Якщо це можливо на об'єкті, слід дотримуватися принципів зручного живлення, безпеки та простого обслуговування. На хімічному підприємстві в Солт-Лейк-Сіті понад 90% сировини та технологічних етапів знаходяться в рідкій фазі. Під час роботи вологість у цеху відносно висока, і протягом усієї операції не утворюється горючий газ. Тому використання джерела живлення постійного струму 24 В є безпечнішим. У сухому середовищі на вулиці оберіть джерело живлення змінного струму 220 В, це легко підключити, легко обслуговувати та знизити витрати. У деяких вибухобезпечних ситуаціях, таких як витратоміри, що використовуються в газових котельнях, ідеальним варіантом є електромагнітні витратоміри з живленням від батарейок.

Вибір рівня захисту для витратоміра розсолу

Рівень захисту IP67 або IP65, необхідний для витратоміра солоної води

Рівень захисту електромагнітного витратоміра слід вибирати відповідно до фактичної ситуації. Датчик слід встановлювати під землею, а IP68 слід вибирати, якщо він часто занурюється у воду. Для датчиків, встановлених над землею, слід вибирати IP65 та IP67. У будь-якому випадку, дисплейна частина електромагнітного витратоміра не повинна використовувати воду або потрапляти у воду, що може призвести до пошкодження електромагнітного витратоміра. Оскільки це хімічне підприємство в Солт-Лейк-Сіті, вологість у цеху під час виробництва висока, але IP65 (IP65 має захист від бризок, корпус датчика електромагнітного витратоміра дозволяє крану розпилювати воду з будь-якого напрямку датчика електромагнітного витратоміра, з тиском розпилення 30 кПа, витратою води 12,5 л/с та відстанню 3 метри). Електромагнітний витратомір із рівнем захисту повністю відповідає вимогам для вимірювань на місці.

Вибір технологічного підключення для солоної води

Фланцеве технологічне з'єднання є кращим варіантом для вимірювання солоної води

Електромагнітні витратоміри мають різьбові з'єднання, фланцеві з'єднання, затискачі тощо. Електромагнітні витратоміри з фланцевим підключенням зазвичай використовуються в хімічній промисловості Солт-Лейк-Сіті. Під час вибору необхідно узгодити технічний тиск фланця та стандарти з технологічним процесом.

Яка ціна магнітного витратоміра для солоної води?

Магнітні витратоміри зазвичай використовуються для морської/солоної води діаметром від DN10 до DN300. Ціна на DN50-150 становить приблизно 400-1000 доларів США.

Такі матеріали для футеровки, як PTFE/PFA/F46, мають чудову солестійкість, тоді як для запобігання корозії рекомендуються матеріали для електродів, такі як s Titanium. Корпус магнітометра може бути виготовлений з вуглецевої сталі, нержавіючої сталі 304 або 316, причому 316 є більш стійкою до корозії, спричиненої іонами хлориду, але трохи дорожчою.

Що стосується функції зв'язку, базова модель підтримує 4-20 мА/RS485/імпульс; оновлення моделі для підтримки протоколів HART та Profibus DP/PA збільшить ціну приблизно на 20-40%.

Номінальний тиск зазвичай застосовується до промислових трубопровідних мереж від 1,0 до 2,5 МПа (PN10 - PN25) або навіть вище, наприклад, PN40 або PN64. Якщо потрібне середовище високого тиску (PN40 або PN64), вартість також зросте.

Загалом, ціна на звичайний витратомір для солоної води класу PN16 з корпусом DN50, PTFE-підкладкою, електродом SS316, корпусом 304, протоколом 4-20 мА+HART становить приблизно 800-900 доларів США; якщо його оновити до корпусу 316, протоколу Profibus або вищого рівня тиску, вона може сягати 1000-1200 доларів США і вище.

Часті запитання (FAQ) щодо вибору 5 витратомірів солоної води

Q1: Чому електромагнітний витратомір є найкращим вибором для застосувань із солоною водою?

Електромагнітні витратоміри не мають рухомих частин, що зменшує вимоги до технічного обслуговування та досягає точності ± 0,5% або вище. Вони дуже добре підходять для промислового обладнання для опріснення морської та солоної води, а також мають дуже хорошу ціну, близько 300-800 доларів.

Q2: Як вибрати корозійностійкі матеріали, що підходять для використання в середовищі з солоною водою?

Завдяки використанню футеровки з PTFE або перфторалкоксисмоли, а також електродів зі сплаву титан або хастеллой, електромагнітні витратоміри можуть повністю обробляти солону воду. Титан має чудову корозійну стійкість до хлоридів, гіпохлоритів та морської води, тоді як нікелеві сплави забезпечують кращу корозійну стійкість, ніж нержавіюча сталь, особливо в умовах низької концентрації кислот та солоної води. Якщо середовище також є агресивним, можна навіть обрати матеріал корпусу з нержавіючої сталі.

Q3: Окрім електромагнітних витратомірів, які ще витратоміри підходять для вимірювання солоної води?

Наступні типи витратомірів також можна розглядати для застосування в солоній воді:
Ультразвуковий витратомір: найбільше підходить для суднових паливних систем, морських нафтогазових платформ та моніторингу прибережних вод, забезпечуючи неінвазивні варіанти встановлення
Ротаметр: витратоміри зі змінною площею можуть бути виготовлені з PTFE-матеріалу та можуть повністю вимірювати солону воду з агресивними рідинами. Крім того, silverinstruments.com має не тільки роторний витратомір, який може показувати миттєву швидкість потоку, але й акумулятор потоку, який відображає загальну кількість солоної води.

Q4: Чи може вихровий витратомір вимірювати солону воду?

Не рекомендується використовувати вихровий витратомір для вимірювання солоної води, оскільки матеріалом, з якого приймається рідина, є нержавіюча сталь 304 або 316, яка з часом все одно піддається корозії під дією солоної води.
З розвитком вітчизняної галузі вимірювальних приладів витрати, хімічні підприємства Солт-Лейк-Сіті, такі як виробництво карбонату літію, борної кислоти та калійних добрив, також інтегруються у внутрішній ринок. Електромагнітні витратоміри, як важливий промисловий прилад для вимірювання витрати, особливо важливі для керування DCS. Розумний та правильний вибір особливо важливий для забезпечення підприємств точними даними вимірювань, зниження витрат на робочу силу та підвищення ефективності виробництва.

Висновок

З розвитком вітчизняної галузі вимірювальних приладів витрати, хімічні підприємства Солт-Лейк-Сіті, такі як виробництво карбонату літію, борної кислоти та калійних добрив, також інтегруються у внутрішній ринок. Електромагнітні витратоміри, як важливий промисловий прилад для вимірювання витрати, особливо важливі для керування DCS. Розумний та правильний вибір особливо важливий для забезпечення підприємств точними даними вимірювань, зниження витрат на робочу силу та підвищення ефективності виробництва.